[发明专利]一种面向嵌入式系统分区应用程序软件的仿真测试方法

摘要

一种面向嵌入式系统分区应用程序软件的仿真测试方法，该方法有五大步骤：步骤一：构建测试模型；步骤二：根据测试模型，生成测试配置信息和虚拟分区代码；步骤三：编写测试脚本，对测试过程中发生的指定事件编写响应动作；步骤四：对被测分区应用程序实施测试；步骤五：收集测试数据并进行分析。本发明在分区嵌入式软件应用程序的开发和集成测试阶段实施，能够测试或验证分区嵌入式软件应用程序的执行顺序、调度性能、接口通讯功能。其思路是利用核心操作系统本身的运算和存储单元，通过虚拟分区的方式来在线模拟其他分区应用程序的动态行为，对被测应用程序施加测试激励并接收响应。它在软件测试技术领域里有广阔的应用前景。

主权项

一种面向嵌入式系统分区应用程序软件的仿真测试方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：步骤一：构建测试模型为了能够准确详细地描述分区应用程序及其运行环境，需要利用分区应用程序的相关配置信息文件，构建测试模型；对于综合模块化嵌入式系统，有两类配置信息文件对系统的资源配置做出规划，其中：（1）模块配置信息，用于配置整个模块化嵌入式系统中所执行的分区数量以及为每个分区应用程序所分配的内存地址、IO空间地址和CPU时间片硬件资源信息，以及分区端口之间的通讯连接信息；对于具有外部总线的硬件平台，还定义了哪些分区应用程序需要对外部总线进行访问，包括访问的接口类型、接口配置信息；（2）分区配置信息，其定义了分区内进程和任务的数量、优先级、调度方式、执行时间，还记录了分区应用程序所需的内存空间数量、IO空间类型、端口访问权限和方式信息；在本方法中，除了要导入分区应用程序自身的分区资源配置信息文件外，还需要导入与分区应用程序有关的模块资源配置信息文件；利用分区配置信息文件和模块配置信息文件构建测试模型的方法如下：（1）读取被测分区应用程序的分区配置信息文件，首先构建被测分区应用程序模型，根据配置信息中的分区内进程数量和端口访问信息，构建分区应用程序模型中的进程模型，为每个进程模型创建相应端口；根据分区应用程序的端口数量、端口类型、端口访问权限，构建分区应用程序模型中的相应端口，并将分区应用程序模型端口与进程模型端口相连接；（2）读取与被测分区应用程序有数据交互的其他分区应用程序的分区配置信息文件，读取信息与构建模型内容与被测分区应用程序类似；（3）读取模块配置信息文件，构建模块模型；通过模块配置信息中的分区端口连接信息，将模块模型中各分区模型的端口相连接；将模块配置信息文件中的内存地址、IO空间地址、CPU时间片信息记录在分区模型的属性中；将分区应用程序与外部总线的连接信息记录在外部设备模型中；（4）将模块模型、分区模型和外部设备模型集成，构成测试模型；步骤二：利用测试模型，生成测试框架在测试模型中包含了分区应用程序的资源使用情况以及分区应用程序所在模块的资源使用情况，结合测试模型中的配置信息，能生成运行在测试硬件平台上的测试框架；本步骤包含以下操作：（1）根据与分区模型，生成虚拟分区代码；根据测试模型中的分区模型信息，生成虚拟分区代码；其中根据测试模型的分区模型信息，生成指定数量的虚拟分区，根据分区的端口数量、端口类型和端口访问权限生成相应的端口创建、端口配置和端口删除代码；（2）根据分区模型，为虚拟分区生成分区配置信息文件；根据测试模型中的分区模型信息，生成虚拟分区配置信息文件；其中根据测试模型的分区模型信息，生成指定数量的配置信息文件，根据分区的端口数量、端口类型和端口访问权限在配置信息文件中做相应配置；（3）根据模块模型和外部设备模型，生成测试模块配置信息文件；根据模块模型和外部设备模型，生成测试模块配置信息文件；其中包括虚拟分区与被测分区应用程序的连接信息，虚拟分区与被测分区应用程序的内存地址、IO空间地址和CPU时间片信息；测试模块配置信息文件与原模块配置信息文件的区别在于前者会根据虚拟分区中数据激励和采集的要求，配置相应的端口和访问信息；（4）根据分区应用程序的分区资源配置和模块资源配置信息，对整个测试系统的可调度性进行评估；通过以上步骤后，即得到完整的测试框架，接下来需要测试人员编写测试脚本，即进入软件测试中的测试用例构建环节；步骤三：编写测试脚本通过以上步骤建立了测试框架，但还没有实现完整的测试用例，用户通过周期调用及事件注册API函数，将已编写好的脚本注册到测试框架中相应的事件，其中包括：（1）分区端口的数据收发；（2）按预定周期及延时的触发控制；（3）帧格式及数据的解析运算；（4）数据的记录和传输；完成测试脚本后，脚本代码将与虚拟分区代码一同编译成能加载的模块文件；步骤四：对分区应用程序实施测试完成以上工作后，测试人员与开发人员调试系统类似的方式模拟运行测试框架和分区应用程序；在整个测试框架构建工作完成后，各虚拟分区将按测试脚本指定的时序和过程进行自动化测试并记录测试过程中产生的各种数据，其中包括：（1）分区应用程序的加载和卸载数据，包括触发时间、执行时间；（2）分区应用程序的调度数据，包括任务切换时间、分区应用的时间片长度；（3）分区应用程序间的通讯数据，包括各端口的标号、接收和发送时间以及数据帧内容；（4）分区应用程序执行过程中的异常和错误发生时间、错误状态信息；步骤五：收集测试数据并进行分析在测试过程中，虚拟分区通过高速外总线将测试数据实时传送到数据服务端保存，在测试结束后，测试开发端从数据服务端获取测试数据并进行分析。